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一、實驗室簡介
粉末冶金國家重點實驗室于1989年經國家計委批準依托于中南大學進行建設,1995年通過國家驗收并正式對外開放運行。實驗室現有固定人員77人,其中,院士2人,****學者7人,國家杰出青年基金獲得者6人,長江學者特聘教授7人,教授或研究員57人,F任實驗室主任為周科朝教授,學術委員會主任為李元元院士。學術委員會委員有:劉錦川院士、黃伯云院士、金展鵬院士、歐陽世翕教授等。
二、研究方向
實驗室主要研究方向為:粉末冶金材料的集成計算材料工程及其應用;粉末冶金材料成形與致密化新原理、新方法;先進粉末冶金材料;輕質合與碳基材料。
1.粉末冶金材料的集成計算材料工程及其應用。粉末冶金材料熱力學和性能數據的高通量采集原理與方法及相關大數據系統(tǒng)建立;粉末冶金材料制備和服役過程中多尺度結構演變及其與宏觀性能相關性定量描述的新方法;粉末冶金材料中界面、亞界面結構性能相關性及界面調控原理與方法。
2.粉末冶金材料成型與致密化新原理、新方法。增材制造技術;粉末冶金材料氣氛燒結與活化燒 結技術;SPS放電等離子燒結技術;粉末熱等靜壓近凈成型與致密化技術;其他創(chuàng)新性的粉末制備、成型及致密化技術。
3.先進粉末冶金材料。先進粉末冶金難熔金屬及其耐高溫復合材料;粉末冶金高溫合金;粉末冶金材料高性能化新原理與新技術;新型功能性粉末冶金材料;多尺度、多相復合粉末冶金材料。
4.輕質合金與炭基材料。高性能鈦合金與鎂合金;碳的化學氣相沉積新原理、新結構;石墨烯、碳納米管等低維納米碳材料及器件;耐燒蝕C/C復合材料;特種纖維及其復合材料。
三、科研成果
實驗室在將粉末冶金學科前沿領域的研究與國防建設和國民經濟建設有機結合的明確科研思想指導下,著眼于粉末冶金基礎理論研究與粉末冶金新技術和新材料的應用基礎研究,承擔并完成了一大批以國家級項目為主體的科研任務,并取得了具有顯示力的重大標志性成果。
自1997年以來,實驗室共承擔各類科研項目約150項,其中國家“973”基礎研究項目5項,國家“863”高技術基金項目17項,國家自然科學基金項目14項(其中重大項目和重點項目各1項),國家攻關項目42項,國際合作項目2項,共獲科研經費約8000萬元;獲國家獎勵4項,獲省部級獎25項,獲國家授權發(fā)明專利14項;在國內外重要刊物上發(fā)表論文667篇,其中國際會議特邀報告40余篇,出版專著12本。
四、研究領域
新型航空摩擦材料的研制是實驗室的重要研究方向之一,實驗室根據學科發(fā)展、國民經濟與國防建設的需要,開辟了航空摩擦材料及摩擦磨損機理的研究,其研究成果已成功應用于航空制動材料的研制。實驗室研制的蘇制飛機金屬基剎車副,獲得了俄羅斯頒發(fā)的生產許可證,并通過了加載試驗,此舉相當于增加了一個新機種,上述科研成果獲國家科技進步三等獎;實驗室研制出了型進口飛機剎車副,率先完成了該機零部件的國產化,并擁有了自己的知識產權,為國家重大工程作出了重要貢獻,此科研成果獲國家發(fā)明二等獎。在上述基礎研究的基礎上,實驗室通過對C/C復合材料一系列基礎與應用基礎研究,成功研制的波音757飛機C/C復合材料剎車副,已成功通過地面慣性臺試驗和裝機試飛等各項試驗,并已進入領先使用,使我國成為繼美、英、法之后,世界上第四個掌握C/C復合材料剎車副制造技術的國家。目前多種機型碳剎車盤的研制已取得實質性進展,剎車盤具有較良好的剎車制動性能,材料性能已達到國際著名的法國SEP公司和英國Dunlop公司同類產品性能水平。
國產C919大飛機機輪剎車用C/C復合材料
實驗室研制的機身用大尺寸C/C復合材料艙段組件
實驗室針對粉末冶金技術的特點和該領域國際發(fā)展的趨勢,選取了粉末注射成形、粉末增塑擠壓成形和熱等靜壓三個當前最熱門的粉末冶金近凈成形技術,系統(tǒng)、深入地開展了與上述技術相關的粉末流變、塑變科學問題研究,取得了一系列創(chuàng)新性成果。該領域的國家自然科學基金重點項目:粉末冶金近凈成形與全致密化過程流變與塑變問題的研究"通過國家驗收,被評審專家一致評為“A級”。項目實施期間,在國內外知名刊物上共發(fā)表學術論文83篇,其中被《SCI》收錄15篇,被《EI》收錄35篇,在國際學術會議上作特邀報告4次。出版了《粉末注射成形流變學》、《TiAl金屬間化合物》兩部專著。此外,實驗室的博士論文"金屬注射成形石蠟基粘結劑和油基粘結劑性質的研究"獲國家優(yōu)秀博士論文獎。其相關成果獲省部級科技進步獎2項,申請發(fā)明專利4項,基于上述研究成果,開發(fā)出8種新產品。形成了具有自主知識產權的國際先進水平的金屬粉末流變與塑變新技術,對國民經濟和國防現代化建設具有重大意義。
實驗室進一步加強基礎研究工作,6年來,實驗室共承擔國家“973”項目5項。材料設計、相圖預測作為物理冶金、熱化學和計算機應用的交叉領域,近年來發(fā)展十分迅速。實驗室在國際上率先提出和發(fā)展了合金相的熱力學模型和相圖優(yōu)化的計算方法,發(fā)展了擴散偶技術,建立了在特殊條件材料組織演化過程中模擬的理論框架,這一研究成果在國際上占有重要的學術地位。此外,實驗室在TiAl高溫結構材料、高密度重合金、特種陶瓷、溫壓成形技術、電工材料、高性能汽車摩擦材料的研制方面均取得重大成果,其中許多科技成果已轉化為生產力,實驗室已成為不斷為中試生產和產業(yè)化提供科技成果的源頭,為國民經濟和國防建設作出重要貢獻。
參考資料:中南大學粉末冶金國家重點實驗室官網、百度百科
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